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介电型电活性聚合物传感单元设计  
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【英文篇名】 Design of Dielectric Electroactive Polymer Sensing Cell
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【作者】 王化明; 陈峰洪; 李鹭扬; 汪洋; 朱银龙;
【英文作者】 WANG Huaming; CHEN Fenghong; LI Luyang; WANG Yang; ZHU Yinlong; College of Mechanical and Electrical Engineering; Nanjing University of Aeronautics and Astronautics; College of Mechanical Engineering; Yangzhou University; College of Mechanical and Electronic Engineering; Nanjing Forestry University;
【作者单位】 南京航空航天大学机电学院; 扬州大学机械工程学院; 南京林业大学机械电子工程学院;
【文献出处】 农业机械学报 , Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 编辑部邮箱 2017年 03期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 介电型电活性聚合物; 传感单元; 差动测量; 关节转角测量;
【英文关键词】 dielectric electroactive polymer(DEAP); sensing cell; differential measurement; joint angle measurement;
【摘要】 基于介电型电活性聚合物(DEAP)变形时的电容变化原理,设计并实现一种传感单元,其内框可在平面内移动,用于检测平面位移。建立该传感单元的几何模型,得出其电容变化和内框位移的关系。采用差动测量法测量敏感单元电容变化,建立了面对面敏感单元的电容差值和内框平移量的关系。利用该传感单元设计了一个二自由度角度传感器用来测量关节转角,同样采用差动测量法建立了电容差值和转角的关系。实验测得其沿X轴和Y轴平移灵敏度为-57.2 pF/mm和-58.0 pF/mm,绕X轴和Y轴旋转灵敏度为-139.4 pF/(°)和141.6 pF/(°)。测试结果与分析结果较为吻合,验证了DEAP应用于位移传感器和角度传感器的可行性。
【英文摘要】 As a new smart material,dielectric electroactive polymers( DEAP) have shown great promise in the fields of sensing and actuation owning to their excellent overall performance,including large deformation,high efficiency and energy density. Based on the capacitance change principle of the polymer when deformed,a sensing cell composed of an outer frame,an inner frame and a sheet of DEAP film that was divided into four partitions coated with flexible electrode was designed and implemented.When the DEAP film was...
【基金】 国家自然科学基金项目(51305209); 江苏省自然科学基金项目(BK20130979); 江苏省“六大人才高峰”项目(2014-ZBZZ-004); 南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金项目(kfjj20150516); 江苏省科技型企业技术创新项目(BC2015180)
【更新日期】 2017-04-05
【分类号】 TP212
【正文快照】 引言软体机器人模仿自然界中的软体动物,由可承受大应变的柔性材料制成,可在大范围内任意改变自身形状和尺寸[1],故软体机器人的末端执行器往往有多个自由度,因此需要相应的多自由度软材料传感单元来检测关节转角和末端执行器位置[2]。目前软材料传感单元研究主要基于压阻效应[

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